基于交通效率的交互式公交站台设计研究

徐有军，孙洲凯

（南京交通职业技术学院轨道交通学院，江苏 南京 211188）

如今，经济与科技共同发展加快了城市化的进程，交通压力越来越大，受城市交通拥堵因素的影响，公共交通也面临着诸多问题，例如，公交车到站不准时，交通事故发生频率加快等，交通拥堵不仅会影响人们出行的心情，还会延长出行的时间，破坏事先做好的计划，降低出行效率。

公共交通是一种快捷、方便且运量大的交通方式，也是城市交通的动脉，同时，更是缓解城市交通拥堵问题的有效手段，城市公交在经济发展中具有疏解排压的作用，本文针对提高交通效率、节约成本等现象，设计了一种基于交通效率的交互式公交站台，具有经济适用、方便快捷的优点，为城市交通客流疏解提供了有效的理论依据，保证了城市交通的可持续发展。

1 基于交通效率的交互式公交站台总体设计

1.1 交互式公交站台指示牌设计

人们出行时可以通过公交站台指示牌了解自己当前所处的位置信息和公交线路的具体站点信息，以及该班次的公交车具体发车时间，有助于乘客做出合理的出行时间安排和公交线路选择，避免出现将时间浪费在路上的现象，提高乘客的出行效率，从而提高交通效率。交互式公交站台指示牌设计可以使乘客了解公交车的到站情况，图中红色文字说明此公交车已经驶过该站，橙色文字表示公交车即将到站，绿色文字表示尚未到达的车站，乘客可以通过电子指示牌信息安排自己乘坐哪辆公交车可以节省时间。

增大电子指示牌的字迹实现人们在远距离就可以看到公交车线路信息，指示牌选择黑色背景和红色字迹的原因是红黑颜色搭配对比强烈，乘客无论在黑天还是白天都可以清晰地看见指示牌信息，避免了公交站台的拥挤，提高了交通效率。

1.2 传感器设计

传感器是公交车广播体系与公交站点电子指示牌之间连接的第一步，基于交通效率的交互式公交站台设计能否提高交通效率、节约成本取决于传感器是否稳定和可靠，所以选择一倍传递倍率下的强度为0.5～2.0uV 的传感器，这种系列的传感器属于精练简约化传感器，可以用于实现两个客户端之间的数据信息传输，该传感器可以为远程信息传递提供一套可靠的方案，数据信息传递的距离最长可达1000km 以上，在一定程度上可以提高信息传递的速度，使公交驾驶员和站台乘客都能随时接收到对方传递来的信息，大大提高了交通效率，传感器可以将公交车网关传给服务器的数据信息输入远程公交站台客户端，从而显示在公交站台的电子屏幕上。

交互式公交站台传感器设计有时不能实现驾驶员对下一个公交站是否有人等待该辆公交车，因此，需要研究一套基于交通效率的交互式公交站台算法设计以便于公交驾驶员了解下一站是否有人要乘该辆公交车，以及车上是否有人在下一站下车，缩短乘客出行时间，达到提高交通效率的目的。

1.3 交互式交通站台CAPP 算法设计

交互式站台算法设计主要是为了电子指示牌与公交车终端以及中央处理器之间的数据流程设计，在这一设计的过程中，要使用CAPP 算法来实现公共汽车在交互式公交站台的智能停靠。CAPP 算法具体设计步骤如下：

（1）每过30 秒，电子指示牌信息反馈装置与公共汽车内乘客信息反馈装置就会对外传递广播信号，包括公共汽车行驶到某一位置的具体坐标以及附近停靠的站台、上车乘客所在站台及即将到站的公共汽车的车牌号。

（2）反馈装置传递的信息传递到信息调度中心，经过中央处理器进行数据分析、汇总以及预处理。

（3）中央处理器获取公共汽车即将停靠的站台具体位置，以此来确定在下一个站台是否有乘客上下车。

（4）中央处理器将公共汽车到达下一站台是否停车的信息发送到车载装置，以便公交车司机及时获取信息。

（5）车载装置会以广播或电子屏幕的形式将信息传送给驾驶员，以便驾驶员采取相应的行驶操作。

2 实例验证

为了验证本文基于交通效率的交互式公交站台设计，可以有效提高交通效率，节约公交车油耗成本，利用普通交互式站台，以及基于交通效率的交互式公交站台，进行交通效率对比实验。

2.1 实验过程

实验过程中，保证每个交叉路口的交通信号灯控制情况一致，进行对比实验，为了保证本次对比实验的客观性，选择站台数目为20 个的交通线路，每个站台的等待人数不等。同时，要保证交叉路口的交通信号灯的等待时间相同，利用两种形式的交互式站台进行交通效率统计。交叉路口交通信号控制状况如表1 所示。

实验过程中，首先准备2 台型号配置、排量、座位数等完全相同的公交车，分别安装语音广播装备和信息传输装备，将20 组数据载入信息传输装备，进行对比实验，保证整个实验过程信息传输的稳定性和准确性。

表1 交叉路口的交通信号控制状况

然后，根据交互式交通站台CAPP 算法，采用普通交互式站台及基于交通效率的交互式公交站台进行交通效率对比实验。为了提高本次实验结果的对比程度，引入公交车百公里耗油量作为公交效率的评定指标，计算公式如下。

根据采用两种交互式站台计算的公交车百公里燃油消耗量，得出不同站台下的交通效率。

2.2 实验结果分析

根据两种交互式站台，在不同百公里消耗量情况下，得到的公交效率，绘制公交效率对比曲线，如图1。

图1 公交效率对比曲线

根据公交效率对比曲线可以看出，在百公里燃油消耗量低的状态下，普通交互式站台及基于交通效率的交互式公交站台都能达到很高的公交效率，但随着百公里耗油量的增加，普通交互式站台的效率逐渐下降，而基于交通效率的交互式公交站台虽然也在下降，但是偶尔还会出现上升的趋势。

对以上曲线进行分析可知，计算五组站台的平均交通效率，得出基于交通效率的交互式公交站台比普通交互式站台的公交效率高39.28%，有利于节省成本。

3 结语

本文提出了基于交通效率的交互式公交站台设计，依托交互式公交站台指示牌设计、传感器设计及交互式交通站台CAPP 算法设计，实现了本文的研究。实验结果表明，基于交通效率的交互式公交站台相比于普通交互式站台，具有更高的交通效率。希望本文的研究能够为城市公交交互式站台设计提供理论基础。